在核能退役與廢料管理的高度敏感領(lǐng)域，自動(dòng)化正加速成為關(guān)鍵解決方案。近日，英國Sellafield核設(shè)施成功引入由英國Cyan Tec Systems公司集成、日本FANUC公司提供工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的全自動(dòng)處理系統(tǒng)，標(biāo)志著首個(gè)商用機(jī)器人正式服務(wù)于英國核工業(yè)的退役拆解任務(wù)。該系統(tǒng)不僅提升了工作效率，還顯著降低了操作人員暴露于高輻射環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，為未來核設(shè)施退役提供了可復(fù)制的新范式。

此次投用的自動(dòng)化系統(tǒng)核心任務(wù)是處理大量儲(chǔ)存在Sellafield核電站的退役鋼制儲(chǔ)罐（skips），這些儲(chǔ)罐原用于Magnox反應(yīng)堆燃料的儲(chǔ)存，盡管已清空內(nèi)部放射性材料，但外表依然被污染，且因體積龐大不利于空間管理。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出，通過機(jī)器人將三個(gè)舊儲(chǔ)罐切割并重組為一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)容器，可節(jié)省大量空間并提升整體退役效率。

系統(tǒng)由兩臺(tái)FANUC六軸機(jī)器人組成：一臺(tái)是高負(fù)載M900iB/360型，用于移動(dòng)與抓取儲(chǔ)罐和切割部件；另一臺(tái)是精密型ARC Mate 120iC，用于執(zhí)行高精度激光切割任務(wù)。系統(tǒng)配備有3D掃描裝置，可對每一個(gè)進(jìn)入工作區(qū)的儲(chǔ)罐進(jìn)行高精度建模，隨后由控制算法自動(dòng)規(guī)劃切割路徑，并完成面板的分割與分類處理。

該解決方案的技術(shù)亮點(diǎn)在于全流程閉環(huán)控制與遠(yuǎn)程操作功能。所有操作均在距離設(shè)備約100米的控制室內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)零人員進(jìn)入輻射作業(yè)區(qū)。過去需要人工穿戴防護(hù)裝備、使用角磨機(jī)進(jìn)行手工拆解的流程，如今僅需機(jī)器人自動(dòng)完成，且將原本數(shù)周的處理周期壓縮至約1小時(shí)，大大提高效率。

項(xiàng)目的另一大突破在于采用“商業(yè)現(xiàn)成技術(shù)（COTS）”組件。FANUC機(jī)器人原為工業(yè)制造領(lǐng)域通用產(chǎn)品，具備長壽命、穩(wěn)定性高、維護(hù)簡便等優(yōu)勢。Cyan Tec公司選擇將其直接應(yīng)用于核環(huán)境，經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證后成功部署，打破了核工業(yè)對高度定制設(shè)備的依賴。Cyan Tec董事總經(jīng)理Tony Jones表示：“系統(tǒng)必須百分之百可靠，否則無法在這種極端條件下運(yùn)行。FANUC的技術(shù)成熟度讓我們充滿信心?！?/p>

系統(tǒng)流程包括三大階段：第一階段為自動(dòng)化三維掃描與建模，機(jī)器人通過視覺裝置采集數(shù)據(jù)并生成表面結(jié)構(gòu)；第二階段為激光切割與分類，精準(zhǔn)分離儲(chǔ)罐面板；第三階段由M900iB使用電磁抓具進(jìn)行搬運(yùn)與重新裝載。為應(yīng)對切割過程中可能產(chǎn)生的殘留碎屑，系統(tǒng)還集成了吸塵設(shè)備，保障作業(yè)區(qū)域整潔。

該項(xiàng)目為英國核工業(yè)在未來幾十年將面對的大規(guī)模核設(shè)施退役任務(wù)提供了模板。Sellafield作為英國最大的核退役現(xiàn)場，每年需處理大量歷史遺留設(shè)備與構(gòu)件，而傳統(tǒng)人工方法耗時(shí)耗力、風(fēng)險(xiǎn)極高，已難以滿足現(xiàn)代監(jiān)管與效率要求。

此次機(jī)器人系統(tǒng)的成功投用，表明核工業(yè)正逐步走出“完全定制化”的思維模式，轉(zhuǎn)而引入更具靈活性與成本控制能力的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。這不僅是技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)，也代表監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)安全和公眾信任之間的良性互動(dòng)。

核設(shè)施退役正由“高風(fēng)險(xiǎn)高成本”邁向“智能化與可控化”。Sellafield的這一案例，或?qū)⒊蔀槿蚍秶鷥?nèi)核退役作業(yè)由“人主導(dǎo)”向“機(jī)協(xié)同”轉(zhuǎn)型的重要里程碑。